内容正文:
第二节 地球的圈层结构
学习目标
1.知道科学家利用地震波研究地球内部结构的基本方法,增强探究意识和科学精神。
2.结合地球内部地震波传播速度示意图,说出地震波的类型及传播特点,说明地震波在莫霍界面、古登堡界面传播速度的变化特点及原因。
3.结合地球内部圈层结构示意图,指出地球内部圈层的划分依据,概括出各圈层的主要特点,培养概括和归纳能力。
4.结合地球的外部圈层结构示意图,明确地球外部圈层的组成、各圈层的主要特点,说明各圈层的相互关系及其与人类活动的关系,初步形成人地协调观。
认知发展·探索
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主题一 地球的内部圈层结构
自主学习
1.阅读教材第14页,了解地震波的特征。
(1)科学家主要通过对 的研究来了解地球的内部结构。
(2)地震波有 和 之分。纵波的传播速度 ,可以通过 、 和 传播;横波的传播速度 ,只能通过 传播。纵波和横波的传播速度,都随着所通过物质的性质而变化。
2.阅读教材第14 页、第15 页和图 1-2-1,理解地球内部圈层的划分。
(1)不连续面:是指地震波在一定深度 突然发生变化的面。
(2)据下图分析。
(3)以这两个界面为界,地球内部被划分为 、地幔和 三个圈层。
(4)填写地球内部圈层结构名称。
A ,B ,C ,D ,E ,F ,G 。
3.阅读教材第14-15 页,归纳地球内部三个圈层的特征。
(1)地壳位于 以外,是由 组成的坚硬外壳。地壳厚薄不一,海洋地壳 ,大陆地壳 ,有高大山脉的地方地壳会更厚。
(2)地幔
①位置:介于 界面和 界面之间。
②分层:分为上地幔和 。
③软流层位于 ,是 的主要发源地。
④岩石圈:由上地幔顶部和 组成。
(3)地核主要由 和 等金属组成,分为外核和内核两层,外核是 的金属物质,外核物质的运动形成了地球的 。内核是一个密度极大的 金属球,超强的 将铁原子和
镍原子紧紧挤压在一起。
迁移应用
1.地震发生时沿岸陆地上的行人和附近海洋中行船上的人震动感觉是否一样?为什么?
2.从地表到地心,需要穿过哪些圈层?穿过物质的形态依次有哪些?
[拓展延伸] 地壳的物质组成和结构特征
根据地壳化学组成的差异和地震波传播速度的不同,将地壳分为上下两层(如下图),这两层的物质组成和结构有着明显的区别(如下表)。
分层
名称
主要成分
密度
分布
上层
硅铝层
由硅、铝成分较多的花岗岩类组成
小
不连续分布;在大洋底部非常罕见,即使有也非常薄
下层
硅镁层
由镁、铁、钙成分较多的玄武岩类组成
大
连续分布;在大陆和大洋地壳中都有分布
过程评价
分析地震波波速的变化可以了解地球内部的圈层结构。读图,回答1~2题。
1.下列叙述正确的是( )
A.①是地壳,②是地幔,③是地核
B.在①层中的地震波波速随深度增加而增快
C.甲波由①层进入②层波速急剧上升
D.乙波无法通过地幔
2.上图中的X处为( )
A.莫霍界面
B.古登堡界面
C.岩石圈与软流层交界
D.内核与外核交界
地震波在不同介质中的传播速度是不同的,科学家利用这一原理探究地球内部结构。据此回答3~4题。
3.地震波在地球内部传播时,科学家们发现在距离地面大约2 900 千米深处纵波的传播速度突然降低,横波完全消失,这说明 ( )
A.地球内部存在着岩浆
B.该深度上下层的温度变化明显
C.大陆地壳与大洋地壳的厚度不同
D.该深度上下层的物质组成存在很大差异
4.人们在生产活动中还常利用地震波 ( )
A.传递声音信号
B.进行地质探矿
C.调查农作物虫害情况
D.测量山峰的高度
主题二 地球的外部圈层结构
自主学习
1. 阅读教材第15-16 页,理解地球的外部圈层结构及各圈层的组成和特点。
(1)地球的外部圈层包括 、 、 等。
(2)了解大气圈的概念和组成(在教材中标出)。
大气圈对地球的影响:
①使地球上的 变化和缓。
②提供了生物生存所需的 。
③大气圈中的 等天气现象,与人类息息相关。
(3)了解水圈的概念和组成(在教材中标出)。
水圈对地球的影响:在地球表面物质迁移和 中起着重要作用,是人类和其他生物生存和发展所不可或缺的。
(4)生物圈是地球表层 及其生存环境的总称。多数生物集中分布在大气圈、水圈与岩石圈很薄的 中。生物与环境之间存在着怎样的相互关系?
2.阅读教材第15-16页,理解各圈层之间的相互作用。
(1)找出图中主要事物,按照圈层划分进行分类。
(2)思考各事物之间的联系,简述各圈层之间存在的相互联系。
迁移应用
1.当地时间2024年12月 23 日 7时 29分,日本樱岛南岳山顶火山口发生爆炸性喷发,火山灰柱高度达到 3 400 米。请你结合所学知识,指出喷发出的火山灰物质在地球圈层中的迁移顺序。
2.为了得知人类离开地球能否生存,美国曾在亚利桑那州图森市以北沙漠中建造了一个几乎完全密闭的“生物圈 2号”实验基地。最后因物种关系失调、水循环失调等因素影响,实验宣告失败。结合本节所学知识,探究“生物圈2号”实验失败说明了什么问题。
过程评价
读地球四个圈层构成示意图,回答1~2题。
1.图中甲圈层 ( )
A.是由生物组成的圈层
B.从大气圈底部直至岩石圈底部
C.不断影响和改变着乙、丙、丁圈层
D.从古至今厚度一直没有发生变化
2.下列关于乙、丙、丁三个圈层的叙述,正确的是 ( )
A.在不同的地点厚度一般不相同
B.丙圈层位于莫霍界面以上
C.丁圈层的主要成分是氢气和氧气
D.流动性最强的是乙圈层
“五岳归来不看山,黄山归来不看岳”。被誉为“天下第一奇山”的黄山以奇松、怪石、云海、温泉“四绝”闻名。下图为“‘黄山四绝’景观图”。完成3~4题。
3.“黄山四绝”反映了地球圈层的数量是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
4.某地球圈层的活动和影响范围会渗透到其他圈层中,代表该圈层的地理要素是( )
A.奇松 B.怪石 C.云海 D.温泉
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方法技能·提升
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一、地球的内部圈层结构
【例1】下图为地球圈层结构示意图,读图,回答(1)~(2)题。
(1)图中数码所代表的地球圈层正确的有
( )
A.①为地壳 B.②为岩石圈
C.③为软流层 D.④为下地幔
(2)下列有关地球圈层特点的叙述,正确的有 ( )
A.地震波不能在圈层①中传播
B.圈层②的厚度陆地较海洋大
C.圈层③横波不能穿过
D.圈层④的物质状态为固态
审题能力培养
解答本题关键是抓住图中的有效信息进行分析:
信息提取
推断结论
信息1
圈层 ① 的位置
圈层①位于大气圈,纵波可以在气体中传播
信息 2
圈层 ② 的深度
圈层②在地面下 33 千米以上,故为地壳,同时图中显示地壳厚度陆地较海洋大
信息 3
圈层 ③ 的深度
圈层③位于上地幔,为软流层,横波能穿过
信息4
圈层 ④ 的深度
圈层④在地下 2 900 千米以下,故为地核中的外核,外核的物质形态为液态
答案:(1)C (2)B
方法技能培养
1.联想记忆地球圈层结构
地球内部的圈层结构就像煮熟了的鸡蛋一样,有蛋壳(地壳)、蛋白(地幔)和蛋黄(地核)。
2.图示地壳与岩石圈的差异与联系
项目
厚度
范围
联系
地壳
薄
地表至莫霍界面
岩石圈不仅包含地壳,而且还包含上地幔顶部(软流层以上)
岩石圈
厚
地表至软流层之上
对应题组训练
读地球内部圈层局部示意图,回答1~2题。
1.图中正确表示岩石圈的数码是 ( )
A.① B.② C.③ D.④
2.关于图中①②③之间的关系,表示正确的是 ( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
3.读地球内部圈层示意图,回答下列问题。
(1)图中甲、乙是地球内部的两个不连续面,其名称分别是:甲 ,乙 。
(2)当 A 地发生地震时,B、C、D、E、F 五个观测点都测到了 A 地发出的地震波,B点测得地震的震级为里氏 8.0级,则E 点测得地震的震级为里氏 级。对B、E两点所测到的纵波波速进行比较,波速较快的是 观测点,造成两地波速差异的原因是 。
(3)请在图中用阴影画出接收不到横波的区域。
二、地球的外部圈层结构
【例2】下图是地球圈层间的物质交换示意图,图中数码①②③④代表四大圈层,据此回答(1)~(2)题。
(1)图中数码依次是 ( )
A.大气圈、水圈、岩石圈、生物圈
B.岩石圈、大气圈、生物圈、水圈
C.水圈、岩石圈、生物圈、大气圈
D.水圈、生物圈、岩石圈、大气圈
(2)“落红不是无情物,化作春泥更护花”反映的圈层关系是 ( )
A.①② B.②③ C.①③ D.③④
审题能力培养
解答本题关键是抓住图中的有效信息进行分析:
信息提取
推断结论
信息 1
① 向 外 的箭头
图中①向外的箭头分别为供水、蒸发和渗透,应为水圈
信息 2
与②相关的箭头
②可供给养分,应为岩石圈,“护花”是指岩石圈中的养分重新被植物吸收,反映了生物圈和岩石圈的关系
信息 3
与③相关的箭头
③可以吸收养分和水,并产生氧气,故为生物圈,“落红”来自生物圈,“化作春泥”是指花经过分解成为无机物,释放到岩石圈中
信息 4
与④相关的箭头
④产生降水,应为大气圈
答案:(1)C (2)B
对应题组训练
读图,回答1~2题。
1.图中甲、乙、丙、丁所代表的地球圈层依次是
A.大气圈、岩石圈、水圈、生物圈 ( )
B.大气圈、水圈、岩石圈、生物圈
C.生物圈、水圈、岩石圈、大气圈
D.生物圈、岩石圈、大气圈、水圈
2.乙圈层的主要特点是 ( )
A.连续而不规则 B.主要由岩石组成
C.无固定空间位置 D.主要由气体组成
下面左图为“地球圈层间的物质交换示意图”,图中序号①②③④表示地球的四大圈层。右图示意地球四大圈层之间的空间位置关系,图中甲示意岩石圈,乙、丙、丁示意地球的各外部圈层。读图,完成3~4题。
3.图中圈层对应关系正确的是( )
A.①—丙 B.②—甲C.③—丁 D.④—乙
4.关于四大圈层的描述,正确的是( )
A.大气圈由气体和悬浮物质组成,主要成分是氮气和氧气
B.水圈是地表和近地表的各种形态水体的总称,其主体是陆地水
C.生物圈是地球上所有动植物的总和,是各圈层中最活跃的圈层
D.岩石圈的上部(包括土壤层),都是地球外部圈层的组成部分
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课堂认知·建构
(一)地球内部圈层的划分及特点
以莫霍界面和古登堡界面为界,可以将地球内部分为地壳、地幔和地核三个圈层,具体比较见下表。
圈层名称
不连续面
特点
地壳
莫霍界面
古登堡界面
①固体外壳;②大陆地壳厚,海洋地壳薄
地幔
上地幔
上部存在一个软流层
下地幔
可能为固态
地核
外核
液态,横波不能通过
内核
①固态;②压力和密度很大
(二)地球的外部圈层结构
地球的外部圈层包括大气圈、水圈、生物圈等,这些圈层与岩石圈相互联系、相互渗透,共同构成人类赖以生存和发展的自然环境。
外部圈层
概念
组成
其他
大气圈
由气体和悬浮物质组成的复杂系统
主要成分是氮气和氧气
地球自然环境的重要组成部分(生命存在的重要条件;大气减小了地面 昼 夜 温差)
水圈
由地表和近地表水体构成的连续而不规则的圈层
地表水、地下水、大气水、生物水等
水圈的水处于不间断的循 环 运 动之中
生物圈
地球表层生物及其生存环境的总称
生物及其生存环境
占有大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部,界线不明显;是大气圈、水圈和岩石圈相互渗透、相互 影 响 的结果
第二节 地球的圈层结构
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认知发展·探索
主题一
【自主学习】
1.(1)地震波
(2)纵波 横波 较快 固体 液体气体 较慢 固体
2.(1)波速
(2)莫霍界面 33纵波和横波的速度都明显增加 古登堡界面 2 900 纵波的传播速度突然下降,横波完全消失
(3)地壳 地核
(4)地壳 莫霍界面 上地幔 下地幔古登堡界面 外核 内核
3.(1)莫霍界面 固体岩石 薄 厚
(2)①莫霍 古登堡 ②下地幔
③上地幔的上部 岩浆 ④地壳
(3)铁镍 液态 磁场 固体 压力
【迁移应用】
1.不一样。地震发生时,沿岸陆地上的行人先感到地面上下颠簸,然后感到前后左右摇晃。因为陆地上纵波、横波都能通过,且纵波传播速度比横波快。海洋中行船上的人只感到上下颠簸,因为横波不能通过液体传播。
2.依次穿过地壳、地幔和地核。物质形态依次有固态、液态和固态。
【过程评价】
1. B 2. B 3. D 4. B
主题二
【自主学习】
1.(1)大气圈 水圈 生物圈
(2)①温度 ②氧气 ③风、云、雨、雪
(3)能量转换
(4)生物 接触带 生物从环境中获取物质和能量,同时也在促进太阳能转化、改变大气圈和水圈组成、改造地表形态等方面起着重要作用。
2.(1)云属于大气圈,树木属于生物圈,瀑布属于水圈,岩石属于岩石圈。
(2)大气影响气温和降水,进而影响树木类型及其生长;降水形成地表径流,受岩石圈地势起伏影响形成瀑布;岩石受流水侵蚀作用,同时土层为植物提供肥料。相互联系:大气圈、水圈、生物圈与岩石圈相互联系、相互渗透,共同构成人类赖以生存和发展的自然环境。
【迁移应用】
1.大气圈——水圈、生物圈——岩石圈。
2.地球上各圈层之间相互渗透,相互影响,共同构成了人类赖以生存和发展的自然环境,任何一个圈层受到影响,都会影响整体环境。
【过程评价】
1. C 2. A
答案 3.D 4.A
解析 第3题,奇松主要反映的是生物圈,怪石主要反映的是岩石圈,云海主要反映的是大气圈,温泉主要反映的是水圈,故“黄山四绝”反映了地球四大圈层,选D。第4题,由所学知识可知,生物圈不独自占有空间,其范围渗透到其他圈层中,为地理环境中最活跃的圈层,“黄山四绝”中可代表生物圈的是奇松。故选A。
方法技能·提升
一【对应题组训练】
1. C 2. D
3.(1)莫霍界面 古登堡界面
(2)8.0E 纵波在地幔中的传播速度要快于在地壳中的传播速度,AE 之间经过了地幔,AB之间没有经过地幔
(3)过A点作地核这个小圆的切线,两线之间的地核及其以下部分为接收不到横波的区域。如下图:
二【对应题组训练】
1. B 2. A
3.C 4..A
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